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    一文看懂光纖光纜的各種基礎知識


    一、光 纖 
    光纖,完整名稱叫做光導纖維,它是一種由玻璃或塑料制成的纖維,可作為光傳導工具。
    光纖的主要用途,是通信。目前通信用的光纖,基本上是石英系光纖,其主要成分是高純度石英玻璃,即二氧化硅(SiO2) 。
    光纖通信系統,就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波,以達到通信的目的。
    ▎光纖通信的特點
    通信容量巨大
    從理論上講,一根光纖可以同時傳輸100億個話路,目前同時傳輸50萬個話路的試驗已經成功,比傳統同軸電纜、微波等高出幾千乃至幾十萬倍。
    中繼距離長
    光纖具有極低的衰耗系數,配以適當的光發送、光接收設備、光放大器、前向糾錯與RZ編碼調制技術等,可使其中繼距離達數千公里以上,而傳統電纜只能傳送1.5km,微波50km,根本無法與之相比擬。
    保密性能好
    適應能力強
    具有不怕外界強電磁場的干擾、耐腐蝕等優點
    體積小、重量輕
    原材料來源豐富、價格低廉
     ▎光纖的工作原理
    全反射原理
    若使光束從光密媒質射向光疏媒質時,則折射角大于入射角,如圖所示。
    如果不斷增大θ0可使折射角θ1達到90°, 這時的θ1稱為臨界角。 
    當光線從光密媒質射向光疏媒質, 且入射角大于臨界角時, 就會產生全反射現象。
    光纖就是利用這種全反射來傳輸光信號的。
    ▎光纖的分類
    階躍光纖
    在纖芯與包層區域內,折射率的分布分別是均勻的,分別為n1和n2,在纖芯與包層的邊界處,其折射率的變化是階躍的(n2>n1) 。
    漸變光纖
    光纖軸心處的折射率最大(n1),但隨橫截面徑向的增加而逐漸減小,到纖芯與包層的邊界處,正好降到與包層區域的折射率n2。
    多模光纖(MMF,multimode fiber)
    可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數字信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。
    單模光纖(SMF, single-mode fiber)
    只能傳一種模式的光,因此其模間色散很小,適用于遠程通訊。
    多模光纖和單模光纖的對比:
    多模光纖和單模光纖的應用:
    ▎光纖的接口
    光纖接口有以下幾種 :
    FC 圓型帶螺紋(配線架上用的最多)
    ST 卡接式圓型
    SC 卡接式方型(路由器交換機上用的最多)
    LC 接頭與 SC 接頭形狀相似,較 SC 接頭小一些
    MT-RJ 方型,一頭雙纖收發一體 
    MPO/MTP型
    BFOC型
    DIN型
    FDDI型
    MU型
    常見的表示方法,如“FC/PC”,“SC/PC”,“SC/APC”什么含義?
    “/”前面部分,表示尾纖的連接器型號,FC,SC如前所述,從略;
    “/”后面部分,表示光纖接頭截面工藝,即研磨方式。
    “PC:Physical Contact”:
    其接頭截面是平的,實際上是微球面研磨拋光,在電信運營商的設備中應用得最為廣泛。
    “APC”:
    呈8度角并做微球面研磨拋光,在廣電和早期的CATV中應用較多的是型號,其尾纖頭采用了帶傾角的端面,可以改善電視信號的質量,主要原因是電視信號是模擬光調制,當接頭耦合面是垂直的時候,反射光沿原路徑返回。
    “UPC”:
    衰耗比“PC”要小,一般用于有特殊需求的設備,一些國外廠家ODF架內部跳纖用的就是FC/UPC,主要是為提高ODF設備自身的指標。
    ▎光纖模塊
    光模塊,全稱叫光收發一體模塊(optical transceiver),是光纖通信系統中的重要器件。
    一般在網絡設備中包括以下種類:
    SFP(Small Form-factor Pluggable transceiver ): 
    小封裝可插拔收發器 (LC 接口),SFP 支持的速率有 100M、 155M、 622M、1000M、1250M、2500M。
    GBIC (GigaBit Interface Converter):
    千兆以太網接口轉換器(SC 接口)
    XFP(10-Gigabit small Form-factor Pluggable transceiver ): 
    萬兆以太網接口小封裝可插拔收發器(LC 接口)
    XENPAK(10 Gigabit EtherNet Transceiver PAcKage ): 
    萬兆以太網接口收發器集合封裝(SC 接口)
    二、光纜 
    用適當的材料和纜結構,對通信光纖進行收容保護,使光纖免受機械和環境的影響和損害,適應不同場合使用。 
    ▎光纜的典型結構
    常用的光纜結構有層絞式、骨架式、中心束管式和帶狀四種。
    層絞式光纜結構
    骨架式光纜結構
    中心束管式光纜結構
    帶狀式光纜結構圖
    ▎光纜的分類
    室外光纜
    主用于干線和城域網的直埋、管道、架空建設。
    帶狀光纜
    主用于大芯數高度密集的城域骨干網絡的建設。
    “8”字光纜
    該光纜將纜芯部分和鋼絲吊線集成到一個“8”字形的PE護套內,形成自承式結構,在敷設過程中無需架設吊線和掛鉤,施工效率高,施工費用低??梢允趾唵蔚貙崿F電桿與電桿之間、電桿與樓宇之間、樓宇與樓宇之間等的架空敷設。
    室內光纜
    主要用于樓宇內局域網建設,樓內垂直布線
    ▎光纜的型號
    根據ITU-T的有關建議,目前光纜的型號是由光纜的型式代號和光纖的規格代號兩部分構成,中間用一短橫線分開。
    光纜的型式代號由分類、加強構件、派生特征、護套和外乎層5個部分組成。
    光纜分類的代號及其意義
    GY:通信用室(野)外光纜
    GM:通信用移動式光纜
    GJ:通信用室(局)內光纜
    GS:通信用設備內光纜
    GH:通信用海底光纜
    GT:通信用特殊光纜
    加強構件的代號及其意義
    無符號:金屬加強構件
     F:非金屬加強構件
    派生特征的代號及其意義
    光纜結構特征應能表示出纜芯的主要類型和光纜的派生結構。當光纜型式有幾個結構特征需要注明時,可用組合代號表示,其組合代號按下列相應的各代號自上而下順序排列。
    D:光纖帶結構
    無符號:光纖松套被覆結構
    J:光纖緊套被覆結構
    無符號:層絞結構
    G:骨架槽結構
    X:中心束管結構
    T:油膏填充式結構
    Z:自承式結構
    B:扁平形狀
    Z:阻燃
    護套的代號及其意義
    Y:聚乙烯護套
    V:聚氯乙烯護套
    U:聚氨酯護套
    A:鋁-聚乙烯粘結護套(A護套)
    S:鋼-聚乙烯粘結護套(S護套)
    W:夾帶平行鋼絲的鋼-聚乙烯粘結護套(W護套)
    L:鋁護套
    G:鋼護套
    Q:鉛護套
    外護層代號及其意義
    外護層是指鎧裝層及鎧裝層外邊的外被層。
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